Przekładnia pasowa, MBM PWR, Inżynierskie, Obrona (przydatne materiały), Dodatkowe materiały

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->WICZENIE LABORATORYJNE NR 9Opracowali: Wojciech Wieleba, Zbigniew OlejnikTemat:Badanie przekładni pasowej z pasem klinowymUwaga:Przed przyst pieniem do wiczenia nale y zapozna si z poni sz instrukcj dotycz cbezpiecze stwa podczas całego toku wiczenia.Falownik zasilany jest napi ciem 220 V a silnik 380 V, zatem ingerencja w układywewn trzne zarówno falownika jak i silnika mo e stanowi zagro enie dla zdrowia. Podczaspracy stanowiska nie nale y dotykapasowa, ze wzgl du na mo liwojakichkolwiek elementów wiruj cych. Przekładniawci gni cia lu no zwisaj cego ubrania czy te włosów,jest równie zagro eniem dla zdrowia obsługuj cego stanowisko.1. WprowadzenieDu y post p w budowie przekładni pasowych powoduje, e s one obecnie cz sto stosowane doprzenoszenia rednich i małych mocy zarówno w nap dzie głównym maszyn jak i w nap dach zespołówpomocniczych. Przeniesienie ruchu i momentu obrotowego w tego typu przekładniach realizuje si przezsprz enie cierne pasa z kołem. Du a podatnosamego pasa oraz specyfika sprz enia ciernegoumo liwiaj łagodzenie gwałtownych zmian obci enia i zabezpieczaj zespoły układu nap dowego iroboczego przed przeci eniem i uszkodzeniem. Ruch przekazywany jest w sposób płynny i spokojny,przez co uzyskuje si wzgl dnie cich prac . Podatne sprz enie obu kół za po rednictwem pasaskutecznie chroni przed przenikaniem drgaz układu nap dzaj cego na nap dzany i na odwrót.Dodatkowymi zaletami s : swoboda w rozstawie osi kół oraz prosta konstrukcja i łatwa eksploatacja.Ponadto mo liwe jest nap dzanie kilku urz dze za pomoc jednej przekładni. Niestety przekładniepasowe maj równie wady, które ograniczaj ich zastosowanie. Do takich niekorzystnych cech nale yzaliczyniestałoprzeło enia, wyci ganie sikonstrukcji, wra liwopasa w trakcie eksploatacji (koniecznona warunki otoczenia (temperatura, obecnoregulacjiolejów inaci gu), mała zwartosmarów) oraz nieco ni sza sprawnomechaniczna niprzekładni z batych i ła cuchowych.Podstawowe wielko ci zwi zane z przekładni pasow przedstawiono na rysunku 1.Podstawy Konstrukcji Maszynwiczenie laboratoryjne „Badanie przekładni z pasem klinowym”-2-Rys. 1. Oznaczenia wielko ci charakterystycznych w przekładni pasowej.Fc, Fb- siły w ci gnie czynnym i biernym,Fw- siła wypadkowa działaj ca na o koła,ϕ- k t odchylenia siły wypadkowej od linii ł cz cej osie kół,e- odsuni cie sił wypadkowych oddziałuj cych na osie kół,- k t pomi dzy kierunkami działania sił w ci gnach,γDsk1,Dsk2- rednice skuteczne kół nap dzaj cego i nap dzanego,Aw- odległo mi dzy osiami kół,- k t opasania na mniejszym kole.β2. Podstawowe poj cia i wzory:2.1. Siły w przekładni pasowejSiły w przekładni pasowej (rys. 1) zwi zane s z siłami działaj cymi w ci gnie czynnym i biernyma) Siła wypadkowaFwdziałaj ca na o kołaSiła ta jest sum wektorów sił działaj cych w ci gnie czynnymFci biernymFb. Jej wartookre la wzór:Fw=Fc2+Fb2+2⋅Fc⋅Fb⋅cos(γ)[N](1)gdzie:γ- k t pomi dzy kierunkami działania sił w ci gnach (patrz rys.1)W badanej przekładni k tγ= 0° wobec tego siła wypadkowa w tym przypadku wynosi:Fw=Fc+Fbb) Siła u yteczna(1a)Siła ta wi e si z momentem przenoszonym przez przekładni pasow . Stanowi ona ró nicpomi dzy siłami w ci gnie czynnymFci biernymFb. Mo na j obliczy korzystaj c ze wzorów :Fu=lubgdzie:2⋅M2⋅1000Dsk2[N][N](2)(3)Fu=Fc−FbM2– moment obci aj cy koło nap dzane (bierne) [Nm],Dsk2– rednica skuteczna koła nap dzanego [mm].Podstawy Konstrukcji Maszynwiczenie laboratoryjne „Badanie przekładni z pasem klinowym”-3-2.2. Warunek sprz enia pasa z kołemPrzeniesienie nap du w przekładniach pasowych zachodzi w wyniku sprz enia ciernego pasa zkołem. Aby sprz enie takie wyst powało musi by spełniony warunek okre lony wzorem Eulera:Fc≤eµ'⋅βFbgdzie:(4)µ'=µ- pozorny współczynnik tarcia (dla przekładni z pasem klinowym),sin(α/2)µ- współczynnik tarcia materiału pasa po kole pasowym (guma-stal:µ≈0,25–0,35),α-k t rozwarcia rowka na kole pasowym (α= 32–38º),β-k t opasania na mniejszym kole [rad] (w badanej przekładniβ=π[rad])2.3. Po lizg w przekładni pasowejPo lizg w przekładni pasowej wynika przede wszystkim z wła ciwo ci spr ystych pasa.Napr enia w ci gnie czynnym s wi ksze od napr e w ci gnie biernym. Zmiana warto ci napr eodbywa si na łuku opasania, w obszarze styku pasa z kołem. Równocze nie z napr eniami zmieniajsi odkształcenia a to z kolei wi e si ze zmian wydłu enia pasa. Towarzyszy temu po lizg pasa napowierzchni jego styku z kołem. W konsekwencji tego zjawiska powstaje ró nica pomi dzy pr dko cici gna czynnegovci pr dko ci ci gna biernegovb. Po lizg spr ysty okre la si wzorem:ξ=gdzie:vc−vbD⋅n⋅100%=1−sk2 2⋅100%vbDsk1⋅n1(5)Dsk1,Dsk2- rednice skuteczne kół pasowych nap dzaj cego i nap dzanego [mm],n1,n2- pr dko ci obrotowe kół pasowych nap dzaj cego i nap dzanego [obr/min].Po lizg spr ysty wynosi zwykle od 1 do 2%. Powoduje on m.in. zmianprzeło eniakinematycznegoueprzekładni.ue=Dsk2n1=n2Dsk1(1−ξ)(6)Zwi kszenie obci enia powoduje wzrost po lizgu spr ystego.Po przekroczeniu warto ci granicznejobci enia, wynikaj cej mi dzy innymi z warunku sprz enia pasa z kołem, nast puje po lizg trwały.2.4. SprawnoSprawnomechaniczna przekładni pasowejprzekładni pasowej jest zwi zana ze stratami, jakie zachodz w wyniku po lizgu pasa,przekładnijego zginania na kołach, tarcia wewn trznego oraz oporów aerodynamicznych. Sprawnomo na wyznaczy do wiadczalnie korzystaj c ze wzoru:Podstawy Konstrukcji Maszynwiczenie laboratoryjne „Badanie przekładni z pasem klinowym”-4-η=SprawnoM2⋅n2⋅100%M1⋅n1(7)gdzie:M1,M2- momenty na kole nap dzaj cym i nap dzanym [Nm].mechaniczna przekładni zale y mi dzy innymi od po lizgu spr ystego (rys.2), obci eniaprzenoszonego przez przekładni (rys.3a) oraz pr dko ci pasa (rys.3b).Rys. 2. Zale nosprawno ci przekładni pasowejηi po lizgu pasaξod wska nika obci eniaFu/(Fc+Fb)(wg.Z. Korewa i in., PKM t.III, WNT Warszawa 1968))Rys. 3. Wpływ obci enia przenoszonego (a) oraz pr dko ci pasa v (b) na sprawno(wg.J.Shepard, S.Piderit, Plant Eng., (June 9), 1983)przekładni pasowej2.5. Pytania kontrolne:1. Zalety i wady przekładni pasowych.2. Omówi rozkład sił w przekładni pasowej oraz warunek sprz enia pasa z kołem.3. Omówi poj cie po lizgu i sprawno ci w przekładni pasowej.Podstawy Konstrukcji Maszynwiczenie laboratoryjne „Badanie przekładni z pasem klinowym”-5-3. Cel wiczenia:•Obserwacja zjawisk zachodz cych podczas przenoszenia nap du przez przekładni pasow ,•Do wiadczalne okre lenie sprawno ci przekładni w zale no ci od przenoszonej mocy dla ró nychpr dko ci pasa. Sporz dzenie charakterystyki przekładni (sprawnow funkcji pr dko ci pasa).4. Przebieg wiczenia4.1. Opis stanowiska:Schemat stanowiska do badania przekładni pasowej z pasem klinowym przedstawiono na rys. 4.a)b)c)Rys. 4. Stanowisko do bada przekładni pasoweja) widok ogólny stanowiska, b) widok falownika i panelu sterowania obci eniem, c) schemat stanowiska1 - podstawa, 2 - silnik elektryczny, 3 - pr dnica (alternator), 4 pas klinowy, 5 - kołyska silnika, 6 - kołyskapr dnicy, 7 - koło pasowe nap dzaj ce, 8 - koło pasowe nap dzane, 9 - czujnik pr dko ci obrotowej,10 - pokr tło ruby zmieniaj cej naci g pasa, 11 - wspornik pr dnicy (z naklejonymi tensometrami),12 - belka do pomiaru momentu na kole nap dzaj cym, 13 - belka do pomiaru momentu na kole nap dzanym14 - pokr tło regulacji obrotów silnika, 15 - wł cznik główny w panelu sterowania obci eniem,16 – wł czniki odbiorników energii elektrycznej [ Pobierz całość w formacie PDF ]